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电阻式换能器和电阻式传感器类型有什么不同?

发表时间:2021-07-09 16:37【

  一、什么是换能器?


  换能器是一种从一个系统接收能量,然后将能量传输到另一种形式的装置。Transducer会给我们一个可用的输出作为对给定输入的响应。传感器可以测量物理、机械或光学量。所以基本上换能器会从系统接收信号,然后这个信号会被转换,然后它会被传输。这些设备可以由来自一个或多个传输介质的激励输入驱动,作为回报,它会产生一个与一个或多个传输系统等效的信号。


  二、什么是电阻式换能器?


  电阻式换能器是电阻因环境因素而变化的换能器。因此,如果物理现象发生任何变化,换能器的电阻就会发生变化。电阻式传感器可用于测量许多物理量,例如温度、压力、力、位移、振动等。在大多数情况下,这些传感器用作辅助传感器,其中主要机械传感器的输出将用作可变输入电阻传感器。电阻传感器也称为可变电阻传感器。


  三、电阻式传感器如何工作?


  电阻式换能器的工作原理是,如果导体发生机械变化,导体的电阻就会发生变化。物理量的测量非常困难,因此传感器将物理量转换为可变电阻,可以很容易地用仪表测量。电阻式换能器既可以作为主换能器,也可以作为辅助换能器。初级换能器将物理量转换为机械信号,次级换能器将其转换为电信号。这类传感器多用于检测压力、温度、力、振动、位移等。


  四、电阻式换能器有哪些类型


  (1)应变片


  这种类型的传感器是一种无源传感器,可以借助电阻的变化来测量物理变化。所以基本上这个设备检查电阻的变化来测量产生的应变。这种类型的传感器用于测量重量、压力、机械力和位移。我们可以使用可变电阻传感器轻松测量应变。如果导体被拉伸,它的电阻会因导体直径和长度的变化而变化。如果将应变引入导体,导体的电阻率也会发生变化。通过使用应变片,我们可以测量机械表面张力。传感器可以检测微小机械位移的力并将其转换为电信号。


  (2)电位器


  电位器靠近滑动触点处有一个电阻元件,如上图所示。滑动触点称为雨刷,电位器用于分压。这种传感器的工作原理是被测材料会改变传感元件的电阻。滑动触点放置在电阻元件上。传感器可以看作是一个可以通过滑块手动改变电阻的电路。


  光标会水平移动,光标的移动会改变电阻元件的值,然后测量变化。雨刮器位移被转换成电信号。


  优势


  ·低成本

  ·易于使用

  ·可测量大振幅位移

  ·电气效率高,还可提供控制操作所需的输出


  缺点


  ·移动线性电位器的滑块需要很大的力

  ·随着时间的推移,滑动触点可能会损坏,可能会错位,并可能会产生噪音。


  (3)热敏电阻


  热敏电阻是一种可以用来测量温度变化的传感器,所以如果温度发生变化,器件的电阻就会发生变化。该设备可以感应温度。它由半导体材料组成,可以快速响应温度的微小变化。有两种类型的热敏电阻,一种具有负系数,另一种具有正系数。因此,根据用于构建设备的材料,电阻会有所不同。热敏电阻是一种非金属电阻。如果热敏电阻的系数为正,则其电阻会因温度升高而增加。如果热敏电阻为负系数型,其阻值会随着温度升高而降低。测量电阻的这种变化以检测温度的变化。热敏电阻的选择将基于我们在工作温度范围内所需的标称电阻、尺寸和时间常数。


  优势


  ·快速反应

  ·体积小

  ·低成本

  ·高灵敏度


  缺点


  ·不适用于很宽的温度范围

  ·需要励磁电流,避免自热

  ·电阻和温度特性是非线性的


  (4)电阻湿度计


  该传感器可以检测大气中的湿度含量。该设备是一个电子湿度计,它是一个有源传感器。该设备的运行受到空气污染的影响,也因为它在饱和条件下运行。传感器采用电阻式湿度计湿度传感器,设备根据湿度改变其电阻。因此,在该器件中,吸湿材料放置在绝缘基板上的两个电极之间。吸湿盐放置在两个电极之间,如果环境湿度有任何变化,其电阻就会发生变化。我们不得将此设备暴露在100%的湿度下,因为这可能会损坏设备。


  (5)电阻温度检测器(RTD)


  “这些器件是用来感应温度的导体,这些传感器也叫电阻温度计。这种换能器的工作原理是金属随温度变化其电阻值。因此,RTD工作是基于温度与金属的关系电阻。如果金属的温度升高,对电流的电阻率也会增加。功率将传输到金属作为RTD元件,它位于待测温度的区域。因此,在温度期间变化,电阻就会变化,根据已知的RTD元件的电阻温度特性,电阻值会随温度变化。RTD的金属元素可以是铂、镍、


  (6)热电偶


  如果我们将两种功函数不同的金属放在一起,在结点处会产生一个几乎与温度成正比的电压。该结点称为热电偶,这种换能器是按照一定的效果工作的。


  (7)珀耳帖效应


  这里将说明EMF的产生取决于结温


  (8)汤姆逊效应


  在这种类型中,它将涉及均匀导体中的可逆热梯度和EMF。


  (9)查看贝克效应


  这个效应表明,当一对不同的材料在一端连接并且连接端和开口端之间存在温差时,就会产生热电动势,并且可以在开口端进行测量。


  如果热电偶的输出电压随其温度或与其接触的物体的温度而变化,则所有这些影响都可以用于热电偶。然后可以使用该电压输出来检测体温的变化。


  电阻式换能器的优点是什么?


  ·快速反应

  ·这种类型的传感器有不同的尺寸,它们具有高电阻

  ·我们可以用交流电或直流电来计算可变电阻

  ·低成本

  ·操作非常简单

  ·电气效率高,控制操作可获得合适的输出


  电阻式换能器的应用有哪些?


  ·可用于温度计算应用

  ·使用此传感器测量位移

  ·器件电阻特性随温度变化,可用于温度测量

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